(57)【要約】【課題】より良い照明環境、あるいは色の再現範囲を広くすることができる蛍光体、発光ダイオード及び蛍光体の製造方法を提供する。【解決手段】リードフレーム１の上部に設けられた凹部１ａには、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有し、青色の光を発光するＬＥＤチップ２がダイボンディングにより接着固定されている。凹部１ａには、波長が４３０〜５５０ｎｍの光で励起され、組成が（Ｂａa 、Ｓｒb 、Ｃａc 、Ｍｇd 、Ｚｒx ）2 (1-z)ＳｉＯ4 Ｃｌy ：Ｅｕ2zで示される蛍光体７をエポキシ樹脂に混合させた封止部５を形成してある。モル比は、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０２≦２ｚ＜０．６の関係を有する。【選択図】図１
2013007002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が４３０〜５５０ｎｍの光で励起され、
組成が（Ｂａa 、Ｓｒb  、Ｃａc 、Ｍｇd 、Ｚｒx ）2 (1-z)ＳｉＯ4 Ｃｌy ：Ｅｕ2zで示されることを特徴とする蛍光体。
但し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０２≦２ｚ＜０．６とする。
【請求項２】
Ａｌの含有量が０．１％未満であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の蛍光体を含有し、
波長４３０〜５５０ｎｍの範囲内に発光ピークを有する発光素子を備えることを特徴とする発光ダイオード。
【請求項４】
ＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3、及びＳｉＯ2 を、モル比をａ：ｂ：ｃ：ｄ：１とし、かつ、ＺｒＯ2 、ＮＨ4 Ｃｌ、Ｅｕ2 Ｏ3 を、モル比をｘ：ｙ：ｚとして混合する過程と、
該混合する過程で得られた混合物をＮ2に対するＨ2 の濃度が１〜４％の雰囲気中で１０００〜１３００℃で焼成する過程と
を含むことを特徴とする蛍光体の製造方法。
但し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０１≦ｚ＜０．３とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の波長光で励起されて発光する蛍光体、該蛍光体を含有し、発光素子を備える発光ダイオード及び前記蛍光体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードは、従来の光源に比べて小型化が可能であって、長寿命かつ効率が良く鮮やかな色の発光を行うことができ、また高輝度であるという特徴を有する。そのため、照明装置、各種インジケータ、液晶のバックライトなど様々な分野で使用されている。
【０００３】
例えば、波長が４００〜５２０ｎｍの青色光を発する発光素子と、該発光素子が発する青色光を吸収して、波長が５００〜５５５ｎｍの緑色光を発する蛍光体組成物とを備え、白色光を発する発光デバイスが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５３１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の発光デバイスにあっては、発光素子と蛍光体組成物との組み合わせにより、所定の波長光を発することができるものの、一旦発光波長が決定された場合には、容易に変更することができず発光波長は固定的であった。一方で、発光ダイオードを使用するユーザは、使用環境又は色の好みなどに応じて異なる発光色を要望することも多く、より良い照明環境、あるいは色の再現範囲を広くすることが望まれていた。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、より良い照明環境、あるいは色の再現範囲を広くすることができる蛍光体、該蛍光体を含有するとともに発光素子を備える発光ダイオード及び前記蛍光体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る蛍光体は、波長が４３０〜５５０ｎｍの光で励起され、組成が（Ｂａa 、Ｓｒb  、Ｃａc 、Ｍｇd 、Ｚｒx ）2 (1-z)ＳｉＯ4 Ｃｌy ：Ｅｕ2zで示されることを特徴とする。但し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０２≦２ｚ＜０．６とする。
【０００８】
第２発明に係る蛍光体は、第１発明において、Ａｌの含有量が０．１％未満であることを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係る発光ダイオードは、前述の発明に係る蛍光体を含有し、波長４３０〜５５０ｎｍの範囲内に発光ピークを有する発光素子を備えることを特徴とする。
【００１０】
第４発明に係る蛍光体の製造方法は、ＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3、及びＳｉＯ2 を、モル比をａ：ｂ：ｃ：ｄ：１とし、かつ、ＺｒＯ2 、ＮＨ4 Ｃｌ、Ｅｕ2 Ｏ3 を、モル比をｘ：ｙ：ｚとして混合する過程と、該混合する過程で得られた混合物をＮ2に対するＨ2 の濃度が１〜４％の雰囲気中で１０００〜１３００℃で焼成する過程とを含むことを特徴とする。但し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０１≦ｚ＜０．３とする。
【００１１】
第１発明にあっては、蛍光体は、波長が４３０〜５５０ｎｍの光で励起され、組成が（Ｂａa 、Ｓｒb  、Ｃａc 、Ｍｇd 、Ｚｒx ）2 (1-z)ＳｉＯ4 Ｃｌy ：Ｅｕ2zで示される。ここで、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０２≦２ｚ＜０．６である。例えば、Ｂａのモル比ａを０．５５、Ｓｒのモル比ｂを１．４５、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７とした場合、蛍光体が発する光のピーク波長は、５５２ｎｍであり、平均演色評価数Ｒａは６７である。この場合の発光強度を１００％とする。
【００１２】
Ｚｒのモル比ｘを０から０．１０まで変化させた場合、蛍光体が発する光のピーク波長は、５０３ｎｍから５６５ｎｍまで変化させることができる。また、Ｃｌのモル比ｙを０．００１から０．１０の範囲で変化させた場合、蛍光体が発する光のピーク波長は、変化しない。また、Ｅｕのモル比２ｚを０．０２から０．６０（この場合、ｚは０．０３５から０．３０である）まで変化させた場合、蛍光体が発する光のピーク波長は、５４６ｎｍから５６１ｎｍまで変化させることができる。
【００１３】
Ｚｒ、Ｃｌ、Ｅｕのモル比ｘ、ｙ、２ｚを、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０２≦２ｚ＜０．６とすることにより、蛍光体が発する光のピーク波長を６０ｎｍ程度シフトさせることができ、色の再現範囲を広くすることができる。また、平均演色評価数Ｒａも一般的な作業環境に適した程度の値を得ることができ、良い照明環境を実現することができる。
【００１４】
第２発明にあっては、Ａｌの含有量は０．１％未満である。Ａｌの含有量が０．１％以上の場合の発光強度は、Ａｌの含有量が０．００１％の場合の発光強度に対して４０％程度低下する（発光強度が６０％程度になる）。Ａｌの含有量は０．１％未満にすることにより、発光強度の低下を防止することができ、高輝度の発光ダイオードを実現することができる。
【００１５】
第３発明にあっては、前述の蛍光体を含有するとともに、波長４３０〜５５０ｎｍの範囲内に発光ピークを有する発光素子を備える。発光素子が発する光により蛍光体は励起されるので、色の再現範囲を広くすることができるとともに、平均演色評価数Ｒａも一般的な作業環境に適した程度の値を有する発光ダイオードを得ることができる。また、高輝度の発光ダイオードを得ることができる。
【００１６】
第４発明にあっては、ＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3、及びＳｉＯ2 を、モル比をａ：ｂ：ｃ：ｄ：１とし、かつ、ＺｒＯ2 、ＮＨ4 Ｃｌ、Ｅｕ2 Ｏ3 を、モル比をｘ：ｙ：ｚとして混合する過程と、混合して得られた混合物をＮ2に対するＨ2 の濃度が１〜４％の雰囲気中で１０００〜１３００℃で焼成する過程とを含む。ここで、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０１≦ｚ＜０．３である。
【００１７】
Ｚｒ、Ｃｌ、Ｅｕのモル比ｘ、ｙ、ｚを、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０１≦ｚ＜０．３とすることにより、蛍光体が発する光のピーク波長を６０ｎｍ程度シフトさせることができ、色の再現範囲を広くすることができる。また、平均演色評価数Ｒａも一般的な作業環境に適した程度の値を得ることができ、良い照明環境を実現することができる。
【００１８】
また、焼成温度を１０００℃〜１３００℃とした場合、発光強度は９０％〜１００％の範囲にあるが、焼成温度を１４００℃以上とした場合、発光強度が５０％程度まで低下する。これは焼成温度が高い（１４００℃以上）場合、アルミナルツボから蛍光体へＡｌ元素が拡散するためであると考えられる。また、水素濃度が１％〜４％の雰囲気中で焼成した場合でも、十分な発光強度（９０％〜１００％）を得ることができ、設備を防爆仕様にする必要がなく簡便な設備で発光強度を大きくすることができる蛍光体を製造することができる。さらに、安価で高耐熱、高耐久であるアルミナルツボを用いることで、コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、蛍光体が発する光のピーク波長を６０ｎｍ程度シフトさせることができ、色の再現範囲を広くすることができる。また、平均演色評価数Ｒａも一般的な作業環境に適した程度の値を得ることができ、良い照明環境を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１の発光ダイオードの構成の一例を示す説明図である。
【図２】実施の形態１の発光ダイオードの発光スペクトルの一例を示す説明図である。
【図３】実施の形態１の蛍光体の組成を変化させた場合の第１例を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の蛍光体の組成を変化させた場合の第２例を示す説明図である。
【図５】実施の形態１の蛍光体の組成を変化させた場合の第３例を示す説明図である。
【図６】蛍光体の製造時の焼成温度と発光ダイオードの発光強度との関係を示す説明図である。
【図７】蛍光体に含まれるＡｌの濃度と発光ダイオードの発光強度との関係を示す説明図である。
【図８】実施の形態２の発光ダイオードの構成の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１の発光ダイオード１０の構成の一例を示す説明図である。図１において、１はリードフレームである。リードフレーム１の上部に設けられた凹部１ａには、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有し、例えば、波長が４３０ｎｍ〜５５０ｎｍの範囲に発光ピークを有する発光素子としてのＬＥＤチップ２がダイボンディングにより接着固定されており、ＬＥＤチップ２の一方の電極は、金線４によりリードフレーム１と、他方の電極は金線４によりリードフレーム３とワイヤボンディングされている。
【００２２】
凹部１ａには、後述する本発明に係る蛍光体７をエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂に混合させた混合物が凸状に充填された封止部５が形成されている。封止部５は、ＬＥＤチップ２を封止する。封止部５が形成されたリードフレーム１及びリードフレーム３の上部は、先端部が凸状のレンズ部をなす、エポキシ樹脂製のモールド部６に収納されている。
【００２３】
蛍光体７は、波長が４３０〜５５０ｎｍの光で励起され、組成が（Ｂａa 、Ｓｒb 、Ｃａc 、Ｍｇd 、Ｚｒx ）2 (1-z)ＳｉＯ4 Ｃｌy ：Ｅｕ2zで示される。Ｅｕは付活剤である。ここで、モル比であるａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｘ、ｙ、２ｚは、それぞれＢａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｌ、Ｅｕのモル比である。モル比は、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｘ＝１、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０２≦２ｚ＜０．６の関係を有する。
【００２４】
図２は実施の形態１の発光ダイオード１０の発光スペクトルの一例を示す説明図である。図２に示すように、ＬＥＤチップ２の発光のピーク波長は、４３７ｎｍであるが、ピーク波長はこれに限定されるものではない。
【００２５】
図２に示す発光ダイオード１０の蛍光体７は、Ｂａのモル比ａを０．５５、Ｓｒのモル比ｂを１．４５、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７とした場合であり、蛍光体７が発する光のピーク波長は、５５２ｎｍである。
【００２６】
また、発光ダイオード１０の平均演色評価数Ｒａは６７であり、色温度は７３００Ｋ、色度座標（ｘ、ｙ）は、（０．３０１、０．３１２）であり、良好な白色発光ダイオードを実現することができた。
【００２７】
図３は実施の形態１の蛍光体７の組成を変化させた場合の第１例を示す説明図である。図３の例では、Ｂａのモル比ａを０．５５、Ｓｒのモル比ｂを１．４５、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合の発光強度を１００％として、以下、この場合を基準にして相対的な発光強度を示す。
【００２８】
図３に示すように、Ｂａのモル比ａを０．５４９、Ｓｒのモル比ｂを１．４５、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０．００１、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５５２ｎｍから５５１ｎｍとなり、発光強度は１０２％となった。
【００２９】
また、Ｂａのモル比ａを０．５５、Ｓｒのモル比ｂを１．４５、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０．０１、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５４５ｎｍとなり、発光強度は９６％となった。
【００３０】
また、Ｂａのモル比ａを０．５０、Ｓｒのモル比ｂを１．４０、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０．１０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５４２ｎｍとなり、発光強度は８０％となった。
【００３１】
また、Ｂａのモル比ａを１．９０、Ｓｒのモル比ｂを０、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０．１０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５０３ｎｍとなり、発光強度は１１５％となった。
【００３２】
また、Ｂａのモル比ａを０．３、Ｓｒのモル比ｂを１．３０、Ｃａのモル比ｃを０．４０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５６５ｎｍとなり、発光強度は８３％となった。
【００３３】
図３から分かるように、Ｚｒのモル比ｘを０から０．１０まで変化させた場合、蛍光体７が発する光のピーク波長は、５６５ｎｍから５０３ｎｍまで、６０ｎｍ程度変化（シフト）させることができる。
【００３４】
図４は実施の形態１の蛍光体７の組成を変化させた場合の第２例を示す説明図である。図４の例では、Ｂａのモル比ａを０．６６、Ｓｒのモル比ｂを１．３０、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０．０１、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．００１から０．１０まで変化させ、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした。
【００３５】
図４に示すように、Ｃｌのモル比ｙを、０．００１、０．０５、０．１０に変化させた場合、蛍光体７の発光のピーク波長は５４２ｎｍで変化がない。また、Ｃｌのモル比ｙを、０．００１、０．０５、０．１０に変化させた場合、発光強度は、７４％、１００％、９２％と変化した。なお、Ｃｌのモル比ｙが０．０５の場合の発光強度を基準として１００％としている。
【００３６】
図４から分かるように、Ｃｌのモル比ｙが０．００１から０．１０の範囲内にある場合、蛍光体７の発光のピーク波長には影響を与えない。
【００３７】
図５は実施の形態１の蛍光体７の組成を変化させた場合の第３例を示す説明図である。図５の例では、Ｂａのモル比ａを０．５５、Ｓｒのモル比ｂを１．４５、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合の発光強度を１００％として、以下、この場合を基準にして相対的な発光強度を示す。
【００３８】
図５に示すように、Ｂａのモル比ａを０．５０、Ｓｒのモル比ｂを１．４０、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０７、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５５２ｎｍで変化なく、発光強度は１０１％となった。
【００３９】
また、Ｂａのモル比ａを０．５０、Ｓｒのモル比ｂを１．４０、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．０２、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５５２ｎｍから５４６ｎｍに変化し、発光強度は９５％となった。
【００４０】
また、Ｂａのモル比ａを０．５０、Ｓｒのモル比ｂを１．４０、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．４０、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５５９ｎｍになり、発光強度は５４％となった。
【００４１】
さらに、Ｂａのモル比ａを０．５０、Ｓｒのモル比ｂを１．４０、Ｃａのモル比ｃを０、Ｍｇのモル比ｄを０、Ｚｒのモル比ｘを０、Ｃｌのモル比ｙを０．０５、Ｅｕのモル比２ｚを０．６０、Ｓｉのモル比を１．００とした場合、蛍光体７のピーク波長は５６１ｎｍになり、発光強度は２３％となった。発光強度が２３％まで低下しているので、Ｅｕのモル比２ｚは、０．６０未満（ｚを０．３未満）にすることが好ましい。
【００４２】
図５から分かるように、Ｅｕのモル比２ｚを０．０２から０．６０へと変化させた場合、蛍光体７が発する光のピーク波長を、５４６ｎｍから５６１ｎｍまで１５ｎｍ程度長波長側へ変化（シフト）させることができる。なお、Ｅｕのモル比を２ｚではなくｚで換算すれば、ｚは０．０１から０．３となる。
【００４３】
なお、図３〜図５の例では、Ｃａのモル比ｃが０であるが、Ｃａを所要量含有することもできる。
【００４４】
上述のように、本実施の形態によれば、Ｚｒ、Ｃｌ、Ｅｕのモル比ｘ、ｙ、２ｚを、０．００１≦ｘ≦０．１、０．００１≦ｙ≦０．１、０．０２≦２ｚ≦０．６とすることにより、蛍光体が発する光のピーク波長を６０ｎｍ程度シフトさせることができ、色の再現範囲を広くすることができる。また、平均演色評価数Ｒａも一般的な作業環境に適した程度の値を得ることができ、良い照明環境を実現することができる。
【００４５】
次に、本実施の形態の蛍光体７の製造方法について説明する。原料として、ＢａＣＯ3 、ＳｒＣＯ3 、ＣａＣＯ3 、ＭｇＣＯ3、及びＳｉＯ2 を、モル比をａ：ｂ：ｃ：ｄ：１とし、かつ、ＺｒＯ2 、ＮＨ4 Ｃｌ、Ｅｕ2 Ｏ3 を、モル比をｘ：ｙ：ｚとしてボールミル等で混合する。
【００４６】
混合物を乾燥させた後、アルミナ等のルツボに投入し、Ｎ2に対するＨ2 の濃度が１〜４％の雰囲気中において１２００℃で約２時間焼成する。焼成物を粉砕し、その後、再度１０００℃で１時間程度焼成する。これにより、結晶性の純度を上げる。なお、焼成温度は、１０００℃〜１３００℃の範囲内であればよい。
【００４７】
室温まで冷却した後、焼結により得られた結合体を粉砕し、洗浄処理、乾燥処理を行った後、分級処理を行うことにより、本実施の形態の蛍光体７を製造することができる。
【００４８】
図６は蛍光体の製造時の焼成温度と発光ダイオードの発光強度との関係を示す説明図である。図６に示すように、蛍光体７を製造する際の焼成温度が１０００℃、１２００℃の場合、蛍光体７を含有する発光ダイオード１０の発光強度は１００％（相対的な発光強度）である。また、焼成温度が１３００℃の場合、発光ダイオード１０の発光強度は９０％である。
【００４９】
しかし、焼成温度が１４００℃の場合、発光ダイオード１０の発光強度は５０％に低下する。焼成温度を１４００℃として製造した蛍光体のサンプルを分析したところ、Ａｌの濃度が０．１１０％であった。また、図６に示すように、焼成温度が１０００℃〜１３００℃の場合には、蛍光体に含まれるＡｌの濃度は、０．００１％〜０．００２％であった。
【００５０】
ルツボと接触した面を採取して分析すると、Ａｌの濃度が０．３％と高いことが分かった。１３００℃を超える高い温度で焼成した場合には、アルミナ等のルツボから蛍光体へＡｌ元素が拡散し、拡散したＡｌ元素により、発光強度が低下したと考えられる。
【００５１】
図７は蛍光体に含まれるＡｌの濃度と発光ダイオードの発光強度との関係を示す説明図である。図７に示すように、焼成温度を１０００℃とし、Ａｌ2 Ｏ3 を混合し、蛍光体に含有するＡｌの濃度をそれぞれ０．００１％、０．００２％、０．０５１％、０．１０１％とした場合、発光強度は、１００％、９１％、７８％、６２％となった。このことからも、蛍光体に含有するＡｌの濃度が高く（例えば、０．１％以上）なると発光ダイオードの発光強度が低下することが分かる。
【００５２】
すなわち、本実施の蛍光体７のＡｌの含有量は０．１％未満である。Ａｌの含有量が０．１％以上の場合の発光強度は、Ａｌの含有量が０．００１％の場合の発光強度に対して４０％程度低下する（発光強度が６０％程度になる）。Ａｌの含有量は０．１％未満にすることにより、発光強度の低下を防止することができ、高輝度の発光ダイオードを実現することができる。
【００５３】
また、焼成温度を１０００℃〜１３００℃とした場合、発光強度は９０％〜１００％の範囲にあるが、焼成温度を１４００℃以上とした場合、発光強度が５０％程度まで低下する。また、水素濃度が１％〜４％の雰囲気中で焼成した場合でも、十分な発光強度（９０％〜１００％）を得ることができ、設備を防爆仕様にする必要がなく簡便な設備で発光強度を大きくすることができる蛍光体を製造することができる。さらに、安価で高耐熱、高耐久であるアルミナルツボを用いることで、コストを抑えることができる。
【００５４】
なお、蛍光体を製造する際に用いるＳｉＯ2 には、Ａｌ元素が不純物として含まれている。しかし、焼成温度を１０００℃〜１３００℃の範囲内にすることにより、十分な発光強度を得ることができる。不純物であるＡｌ元素の濃度が少ない純度の高いＳｉＯ2 を用いた場合には、原料コストが２倍程度高くなるものの、発光強度の費用対効果はあまりないので、実用上は、０．００１％程度のＡｌ元素が含まれていても問題はない。
【００５５】
本実施の形態の発光ダイオード１０は、前述の蛍光体７を含有するとともに、波長４３０〜５５０ｎｍの範囲内に発光ピークを有するＬＥＤチップ２を備える。ＬＥＤチップ２が発する光により蛍光体７は励起されるので、色の再現範囲を広くすることができるとともに、平均演色評価数Ｒａも一般的な作業環境に適した程度の値を有する発光ダイオードを得ることができる。また、高輝度の発光ダイオードを得ることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
図８は実施の形態２の発光ダイオード２０の構成の一例を示す説明図である。実施の形態２の発光ダイオード２０は、表面実装型のＬＥＤである。図８中、２１はガラスエポキシ樹脂等からなる基板である。基板２１の両端には、外部回路に接続するための外部電極１１、１３が基板２１の上面及び下面に設けられている。
【００５７】
外部電極１１の中央部には、基板２１の中央側に張り出させてチップ搭載部１１ａが設けられており、その端部に、ＧａＮ系化合物半導体を発光層として有するＬＥＤチップ１２が実装されている。外部電極１３の中央部には、チップ搭載部１１ａに対向させて、内部電極１３ａが設けられている。ＬＥＤチップ１２の一方の電極は、金線１４によりチップ搭載部１１ａと、他方の電極は金線１４により内部電極１３ａと接続されている。ＬＥＤチップ１２は、実施の形態１と同様の蛍光体７とエポキシ樹脂又はシリコーン樹脂との混合物からなるモールド部１５により封止されている。
【００５８】
蛍光体７は、実施の形態１と同様ですので、説明は省略する。なお、表面実装型の発光ダイオードは、図８に例示した構成に限定されるものではなく、他の構造にすることもできる。
【符号の説明】
【００５９】
１、３  リードフレーム
１ａ  凹部
２、１２  ＬＥＤチップ
４、１４  金線
５  封止部
６、１５  モールド部
７  蛍光体
１１、１３  外部電極
１１ａ  チップ搭載部
１３ａ  内部電極
２１  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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